Лабораторная работа 1. Исследование режимов работы ЛЭП 220 кВ

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Лабораторные работы основаны на проведении вычислительного эксперимента по модели, заложенной в программном обеспечении для ЭВМ по курсу «Электрические системы и сети». Расчеты выполняются таким образом, что имитируют натурный эксперимент с объектами электроэнергетической системы (ЭЭС). В результате выполнения каждого опыта студент получает совокупность псевдозамеров электрических величин в отдельных точках электрической сети.

Объект исследования – ЭЭС – характеризуется источниками питания, схемой электрической сети и нагрузками потребителей электрической энергии. Все эти элементы задаются определенными параметрами.

Измеряемые электрические величины – это переменные, которые характеризуют работу ЭЭС. К ним относятся токи, напряжения, мощности и т.п. Параметрами электрической сети являются: схема соединений, номинальные параметры оборудования, сопротивления и проводимости элементов электрической сети.

При проведении эксперимента среди переменных и параметров объекта выделяются входные и выходные показатели. Входные переменные и параметры варьируются в выбранных пределах, а выходные показатели контролируются с целью определения свойств объекта.

Для проведения эксперимента должны быть определены условия работы ЭЭС, т. е. установлены величины напряжений в тех узлах, где они поддерживаются на заданном уровне, заданы требуемые мощности нагрузок и требования к уровням напряжений у потребителей и в узлах электрической сети.

Алгоритм выполнения лабораторных работ

1. Подготовка к лабораторной работе (чтение задания и методических указаний, заготовка таблиц для заполнения результатами опытов).

2. Допуск к лабораторной работе (беседа с преподавателем, который проверяет знание студентом цели работы, ее содержания, представления об объекте исследования, понимания технологии и порядка проведения опытов).

3. Проведение эксперимента (в соответствии с заданием выполнение ряда опытов в вычислительном эксперименте с помощью виртуального лабораторного стенда).

4. Обработка результатов эксперимента (проверка на наличие грубых ошибок, построение графиков и диаграмм, формулировка выводов).

5. Оформление отчета по лабораторной работе (отчет оформляется в соответствии с правилами, оговоренными преподавателем в печатном или рукописном виде).

6. Подготовка к защите лабораторной работы (изучение теоретического материала по вопросам, представленным в методических указаниях, и сопоставление результатов теоретического анализа с экспериментальными данными, полученными в работе).

7. Защита лабораторной работы (коллективное или индивидуальное собеседование с преподавателем по заданным вопросам).

 

Рис. 1. Контекстная диаграмма процесса выполнения лабораторной работы

Контекстная диаграмма процесса выполнения лабораторной работы, в которой показаны входы, выходы, управления и механизмы для осуществления этого процесса, представлена на рис. 1.

 

Работа подготовлена при участии зав. кафедрой «Оценка качества образования» НГТУ, доцента Н.И. Лыгиной и аспиранта Е.М. Турло.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛЭП

Цель работы

Изучение режимов работы линии электропередачи (ЛЭП) посредством проведения вычислительного эксперимента на ЭВМ.

Задание

1. Построить зависимость напряжения в конце ЛЭП (U ₂) и потерь активной мощности (Δ P) от мощности нагрузки. Выяснить влияние реактивной мощности нагрузки на полученные зависимости, для чего выполнить эксперименты при различных коэффициентах реактивной мощности нагрузки.

Построить зависимость соотношения зарядной мощности и потерь реактивной мощности ЛЭП от передаваемой мощности во всех рассматриваемых случаях. Определить по графику величину натуральной мощности ЛЭП.

2. Провести анализ режима холостого хода ЛЭП.

3. Исследовать зависимости напряжения в конце ЛЭП и потерь активной мощности в ЛЭП от величины компенсации реактивной мощности нагрузки.

4. Исследовать влияние величин векторов напряжений по концам ЛЭП и угла между ними на передаваемую активную и реактивную мощность.

5. Построить область допустимых режимов работы ЛЭП (в координатах P ₂, Q ₂).

Общие сведения

Линия электропередачи имеет начало, откуда подается питание (мощность), и конец, к которому присоединяется нагрузка, заданная своей мощностью (рис. 2).

 

Рис. 2. Схема ЛЭП

 

Мощность нагрузки (активная и реактивная) изменяется во времени в соответствии с графиком, и существуют минимальное и максимальное значения мощностей, возможные для данной нагрузки. Их можно определить из суточных графиков нагрузки в период зимнего максимума (как правило, конец декабря) и летнего минимума (середина июня). Такие суточные графики для характерных дней ежегодно составляются во всех энергосистемах.

Рабочие напряжения на ЛЭП имеют технические ограничения, связанные с уровнем изоляции и условиями работы оборудования электрической сети, а также требованиями, предъявляемыми потребителями. Существуют предельное минимальное U _min и предельное максимальное U _max значения напряжения в ЛЭП.

Ток по линии также имеет предельно допустимое значение по условиям нагрева проводов I _доп.

Указания к выполнению работы

1. Для исследования режимов ЛЭП предлагается использовать специально разработанные учебные программы для ЭВМ или какие-либо другие программные средства. Инструкция по работе с программами выдается преподавателем и имеется в справочной системе программ.

2. С помощью псевдоизмерений (вычислений) потоков мощности по концам ЛЭП можно вычислить потери активной мощности и разность потерь реактивной мощности и зарядной мощности. Выполняя опыты для различных значений передаваемой мощности, по результатам псевдоизмерений следует построить зависимости напряжения в конце ЛЭП, потерь мощности в ЛЭП и реактивных мощностей в ЛЭП (Q ₁ – Q ₂) от активной мощности нагрузки. Рекомендуется взять для выполнения расчетов коэффициент реактивной мощности нагрузки tg(φ) = 0,5; tg(φ) = 0 и tg(φ) = –0,5.

3. При одной и той же активной мощности нагрузки реактивную мощность в конце ЛЭП можно изменять с помощью специальных устройств – компенсаторов, что приводит к изменению tg(φ).

Необходимость компенсации реактивной мощности вызвана тремя причинами:

• регулированием напряжения;

• снижением потерь энергии (мощности);

• повышением пропускной способности ЛЭП.

Реактивная мощность в конце ЛЭП равна:

Q ₂ = Q _н – Q _КУ,

где Q _КУ – мощность компенсирующего устройства, которая варьируется в пределах, обусловленных типом и номинальной мощностью КУ.

Выполняя эксперименты с различными значениями Q _КУ в заданных пределах, следует построить зависимость напряжения в конце линии от мощности компенсирующего устройства. Рекомендуется выполнить опыты с компенсацией реактивной мощности нагрузки от нуля до ее полной компенсации и даже частичной перекомпенсации (реактивная мощность в конце ЛЭП станет отрицательной величиной).

4. Для ВЛ высокого и сверхвысокого напряжения обнаруживается уникальная связь между потоками мощности по линии и напряжениями по концам ЛЭП. Для исследования такой связи строятся зависимости активной и реактивной мощности линии:

а) от разности величин векторов по концам линии (потери напряжения) при неизменном угле между векторами напряжений;

б) угла между векторами напряжения по концам линии δ при постоянстве величин напряжений по концам линии.

Фактически в первом случае (а) меняется только напряжение на одном из концов линии, например в конце, а во втором (б) – угол между векторами, который подбирается из соображений допустимых значений потоков мощности. При передаче мощности от начала линии к концу угол δ имеет отрицательные значения, показывающие отставание вектора U ₂ от U ₁.

5. Область существования допустимых режимов ЛЭП обычно строится в координатах P ₂, Q ₂. По данной области можно судить о пропускной способности ЛЭП и возможных перетоках реактивной мощности.

При построении области допустимых режимов ЛЭП учитывают ряд ограничений, среди которых ограничения на уровни напряжения, максимальный ток в линии, направление мощности и др.

Ограничение по I _доп можно представить как полуокружность радиуса Кривые ограничений по U _min и U _max получаются при варьировании угла δ между напряжениями по концам ЛЭП. Следует задать в конце ЛЭП напряжение равное U _min и менять угол δ в небольших пределах (примерно до –10 … –20°) с шагом 1 … 2° так, чтобы получить зависимость между P ₂ и Q ₂ в виде кривых, отсекающих от построенной полуокружности области недопустимых значений мощностей. Таким же образом строится кривая ограничения для U _max.

Исходные данные

1. Номинальное напряжение ЛЭП.

2. Длина и марка провода ЛЭП.

3. Предельно допустимый ток по проводу заданной марки.

4. Мощности режима максимальных нагрузок.

5. Напряжение пункта питания (начала линии).

6. Предельно допустимые уровни напряжения в конце ЛЭП.

Контрольные вопросы к защите

1. Объяснить изменение напряжения в конце ЛЭП от мощности нагрузки для различных коэффициентов реактивной мощности.

2. Объяснить изменение потерь активной мощности в ЛЭП от мощности нагрузки для различных коэффициентов реактивной мощности.

3. Объяснить соотношение потерь реактивной мощности и зарядной мощности ЛЭП от мощности нагрузки для различных коэффициентов реактивной мощности.

4. Чем характеризуется режим натуральной мощности ЛЭП? Какая величина натуральной мощности линии получилась в лабораторной работе?

5. Объяснить полученное соотношение напряжений по концам ЛЭП в режиме холостого хода.

6. Объяснить зависимости напряжения в конце ЛЭП и потерь мощности от величины компенсации реактивной мощности нагрузки.

7. Объяснить зависимости потоков мощностей по ЛЭП от соотношения модулей напряжения по концам линии и от угла между векторами напряжений.

8. Пояснить принципы построения области допустимых режимов ЛЭП.

9. Какие условия учитываются при определении пропускной способности ЛЭП?

 

10. Как по области допустимых режимов работы ЛЭП определить:

• максимально возможную передаваемую активную мощность при заданной реактивной мощности в конце линии?

• величину реактивной мощности в конце линии, которая может обеспечить заданную передаваемую активную мощность?

• максимально возможную реактивную мощность индуктивного характера в конце линии?

• максимально возможную реактивную мощность емкостного характера в конце линии?

2. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 110/10 кВ

Цель работы

Изучение принципов, методов и средств регулирования напряжения в электрической сети 110/10 кВ.

Задание

В электрической сети 110/10 кВ (рис. 3) проверить возможность регулирования напряжения на шинах нагрузки понижающей подстанции и определить для этого необходимые средства. Регулирование напряжения осуществить в соответствии с принципом встречного регулирования.

1. Для режимов максимальных и минимальных нагрузок опытным путем подобрать регулировочные ответвления на устройстве РПН (регулирование под нагрузкой) понижающих трансформаторов.

Указание. Напряжение на шинах питающей подстанции задается преподавателем для обоих режимов.

2. Определить требования к диапазону допустимых значений напряжения на шинах центра питания (питающей подстанции) в режимах максимальных и минимальных нагрузок, при которых еще возможно поддержание желаемого напряжения на шинах нагрузки понижающей подстанции.

Указание. Переключатель ответвлений РПН в этом случае выводится в крайнее положение, соответствующее наиболее возможному повышению напряжения в режиме максимальных нагрузок и наиболее возможному его понижению – в режиме минимальных нагрузок.

3. Проверить возможность регулирования напряжения в послеаварийных (ремонтных) режимах.

Указание. Виды аварийных режимов задаются преподавателем.

4. Подобрать мощность компенсирующего устройства, которое можно установить на шинах нагрузки в режиме максимальных нагрузок при понижении напряжения на шинах питающей подстанции на 5 % ниже минимально возможного значения.

Указание. Расчет произвести посредством закрепления желаемого значения напряжения на шинах нагрузки при крайнем положении переключателя отпаек, соответствующем наиболее возможному повышению напряжения на шинах нагрузки.

Рис. 3. Схема сети 110/10 кВ

Общие сведения

Различают три принципа регулирования напряжения:

1) стабилизация;

2) по заданному графику напряжения;

3) встречное регулирование.

По первому принципу напряжение поддерживается постоянным в течение всего времени суток и может менять заданный (желаемый) уровень очень редко, например раз в сезон.

Регулирование по заданному графику предполагает наличие двух или более уровней напряжения, которые в свои периоды времени поддерживаются постоянными, как по принципу стабилизации, например в ночные и дневные часы.

Принцип встречного регулирования предполагает гибкое изменение уровня напряжения, в зависимости от изменения нагрузки в сети, т. е. напряжение регулируется в зависимости от тока нагрузки.

На рис. 4 изображены суточные графики активной и реактивной мощности нагрузки. Уровни напряжения, на поддержание которых настроены органы регулирования (желаемое напряжение), по всем трем принципам регулирования будут иметь графики, изображенные на рис. 5.

 

Pис. 4. Графики активной и реактивной мощности
нагрузки

 

 

а б в

Рис. 5. Законы регулирования напряжения

 

В третьем случае U _жел повторяет по форме график токовой нагрузки и при I _min имеет U _жел(min) = U _ном, а при I _max – U _жел(max) = (1,05...1,1) U _ном, в зависимости от конфигурации и протяженности сети, которая питается от шин нагрузки понижающей подстанции.

Следует отметить, что действительные графики напряжения отличаются от графиков желаемого напряжения из-за дискретности средств регулирования, случайных ошибок, помех и аварийных ситуаций. Непосредственно сам график желаемого напряжения с учетом допустимой погрешности называется законом регулирования напряжения.

К методам регулирования напряжения относят: централизованное регулирование средствами центра питания, регулирование изменением падения напряжения в элементах электрической сети и локальное (местное) регулирование с помощью регулирующих устройств трансформаторов понижающих подстанций.

К средствам регулирования напряжения относят устройства, с помощью которых можно применять различные методы регулирования напряжения. К таким устройствам относят регулировочные обмотки с ответвлениями трансформаторов, генераторы электростанций, реакторы, батареи конденсаторов, статические тиристорные компенсаторы, синхронные компенсаторы и др. Все средства регулирования снабжаются органами автоматического управления, позволяющими автоматически выполнять закон регулирования.

Практически все трансформаторы подстанций высокого напряжения снабжаются устройством РПН, и поэтому всегда в первую очередь проверяется возможность регулирования напряжения на шинах подстанции с помощью изменения коэффициентов трансформации трансформаторов с РПН.

У двухобмоточных трансформаторов регулировочные обмотки устройства РПН устанавливаются на стороне высокого напряжения (ВН). Переключение с одного ответвления на другое приводит к изменению коэффициента трансформации и, следовательно, к изменению напряжения на стороне низкого напряжения (НН) – шинах нагрузки. Это локальное регулирование напряжения.

В случае недостаточности диапазона регулирования у РПН можно поставить на шинах нагрузки батарею конденсаторов или другое компенсирующее устройство, которое изменит поток реактивной мощности и падение напряжения в сети – это другой метод регулирования.

Указания к выполнению работы

1. Схема электрической сети 110/10 кВ (см. рис. 3), рассматриваемой в настоящей работе, является частью схемы, изображенной на рис. 6, которая будет использоваться в лабораторной работе 3.

Рис. 6. Принципиальная схема сети 500/220/…/10 кВ

 

2. Для выполнения работы используется специализированная программа, с помощью которой можно имитировать режимы работы электрической сети и подбирать параметры устройств регулирования напряжения. Руководство к работе по этой программе выдается преподавателем и имеется в справочной системе к программе.

3. Перед выполнением каждого пункта задания следует составить план проведения опытов, которые необходимо выполнить. Полезно приготовить таблицу, в которую будут записываться полученные результаты. В табл. 1 приведен пример записи результатов опытов при подборе отпаек.

 

 

Т а б л и ц а 1

Пример записи результатов опытов по подбору регулировочных
ответвлений в режимах максимальных и минимальных нагрузок

Номер опыта	Номер ответвления	Напря­жение ответвления, кВ	Мощность ЦП, МВ×А	Напряжение на шинах НН ПС, кВ	Примечание
Режим максимальных нагрузок: U ЦП = 123 кВ, S­ н = 60 + j 40 МВ×А, U жел = 10,5 кВ. Начальная точка – номинальное регулировочное ответвление.
			64 + j 57,1	9,12	Мало
	–9	96,56	64 + j 57,1	10,86	Велико
	–7	100,7	64 + j 57,1	10,41	Мало
	–6	98,62	64 + j 57,1	10,63	Удовлетворительно
Режим минимальных нагрузок: U пп = 118 кВ, S ­н = 32 + j 20 МВ×А, U жел = 10,0 кВ. Начальная точка – номинальное регулировочное ответвление.
			33,1 + j 21,2	9,82	Мало
	–1		33,1 + j21,1	10,00	Удовлетворительно

 

Т а б л и ц а 2

Пример записи результатов опытов по подбору напряжения на шинах питающей подстанции в режимах максимальных и минимальных нагрузок

Номер опыта	Напряжение пп U 3, кВ	Напряжение на шинах НН U 1, кВ	Примечание
Режим максимальных нагрузок, S н = 60 + j 40 МВА, U жел = 10,5 кВ, регулировочное ответвление –9, U отв = 96,58 кВ. Определение нижнего предела U 3
		10,56	Удовлетворительно
Режим максимальных нагрузок, S н = 60 + j 40 МВА, U жел = 10,5 кВ, регулировочное ответвление +9, U отв = 133,4 кВ. Определение верхнего предела U 3
		8,18	Недостаточно Верхний предел 126 кВ
Режим минимальных нагрузок, S н = 32 + j 20 МВА, U жел = 10,0 кВ, регулировочное ответвление –9, U отв = 96,58 кВ. Определение нижнего предела U 3
		10,7	Велико
		10,0	Удовлетворительно
Режим минимальных нагрузок, S н = 32 + j 20 МВА, U жел = 10,0 кВ, регулировочное ответвление +9, U отв = 133,4 кВ. Определение верхнего предела U 3
		9,17	Недостаточно Верхний предел 126 кВ

По результатам табл. 2 следует подготовить данные по допустимым диапазонов изменения напряжения в ЦП и мощности передаваемой из ЦП в сеть 110,10 кВ в режимах максимальных и минимальных нагрузок для выполнения лабораторной работы 3. Пример записи таких данных приведен в табл. 3.

 

Т а б л и ц а 3

Данные для выполнения лабораторной работы 3

Режим	Мощность S 3, МВА	Пределы U 3, кВ
максимальных нагрузок	64,6 + j 57,1	[121; 126]
минимальных нагрузок	33,1 + j 21,1	[105; 126]

Исходные данные

1. Принципиальная схема электрической сети 110/10 кВ (см. рис. 3)

2. Марка проводов и протяженность ЛЭП.

3. Количество и тип трансформаторов понижающей подстанции.

4. Активные и реактивные мощности нагрузки для режимов максимальных и минимальных нагрузок.

5. Ориентировочный уровень напряжения шин центра питания.

Контрольные вопросы к защите

1. Методы регулирования напряжения в электрических сетях энергосистем.

2. Принципы регулирования напряжения в электрических сетях и области их применения.

3. Пояснить принцип встречного регулирования напряжения. По­чему в режиме максимальных нагрузок напряжение на шинах пи­тающей подстанции поддерживается в зависимости от сети в пре­де­лах (1,05...1,10) U _ном, а в режиме минимальных нагрузок приб­ли­зительно равным номинальному напряжению?

4. Нормы установившегося отклонения напряжения δ U _y (нормально допустимые и предельно допустимые значения) на выводах приемников электрической энергии.

5. Какие требования предъявляются к уровням напряжения у обо­ру­дования питающих и распределительных электрических сетей?

6. В какой из обмоток устанавливается устройство регулирования напряжения РПН в двухобмоточных трансформаторах и почему?

7. Какие компенсирующие устройства используются для регулирования напряжения в электрических сетях 10…100 кВ?

8. В каком месте выгоднее устанавливать компенсирующее уст­ройство на понижающей подстанции: на стороне высокого или низ­кого напряжения и почему?

3. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
В ПЕРЕДАЮЩИХ И СИСТЕМООБРАЗУЮЩИХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Цель работы

Изучение принципов, методов и средств регулирования напряжения в передающих и системообразующих электрических сетях.

Задание

В электрической сети 500/220/110/35/10 кВ, расчетная схема которой приведена на рис. 7, выполнить оценку применимости предложенных средств регулирования напряжения для обеспечения желаемых и допустимых уровней напряжения на шинах подстанций.

Регулирование напряжения на шинах низкого напряжения подстанций осуществить в соответствии с принципом встречного регулирования.

Напряжения на шинах среднего напряжения подстанций следует поддерживать в заданных пределах.

Напряжения на шинах высокого напряжения подстанций не должно превышать максимально допустимых рабочих значений.

1. Для режимов максимальных и минимальных нагрузок опытным путем подобрать регулировочные ответвления на устройстве РПН понижающих трансформаторов и переключающего устройства линейного регулятора, значения мощности синхронного компенсатора, батареи конденсаторов и количество включенных реакторов.

Указание. Напряжение на шинах питающей подстанции задается преподавателем для обоих режимов.

Уровни напряжения на шинах 110 кВ понижающей подстанции 220/110/35 кВ поддерживать в соответствии со значениями, полученными в работе 2.

2. Проверить возможность регулирования напряжения в послеаварийных (ремонтных) режимах.

Указание. Виды аварийных режимов задаются преподавателем.

Рис. 7. Расчетная схема электрической сети 500/220/110/35/10 кВ мощности в мегаваттах и мегаварах,
сопротивления в омах, проводимости в микросименсах (в скобках указаны мощности режима
минимальных нагрузок)

 

Общие сведения

К уровням напряжения шин станций и подстанций ЭЭС, имеющих различные ступени номинальных напряжений, предъявляются разные требования. Это вызвано ограничениями по техническим условиям эксплуатации оборудования, оптимальными режимами работы и требованиями к показателям качества напряжения. Для обеспечения требуемого отклонения напряжения у электроприемников ведется регулирование напряжения практически во всех узлах электрической сети. Чем ближе точка, в которой регулируется напряжение, к электроприемнику, тем жестче требования к уровню напряжения.

Проверка возможности регулирования напряжения в электрической сети с помощью имеющихся или намеченных к установке средств регулирования производится расчетным путем.

При этом на отдельных шинах напряжение устанавливается на жесткий желаемый уровень, а на других напряжение контролируется так, чтобы оно не вышло за допустимые пределы, или регулируется, чтобы «помочь» другим средствам выставить напряжения на желаемый уровень.

Перед расчетами следует проанализировать имеющиеся средства, чтобы определить их воздействие на напряжения каждых шин ЭЭС. Так, например, изменение напряжения на шинах генераторов ЭС влияет на напряжения всех подстанций, получающих питание от данной ЭС; изменение положения регулировочных ответвлений на тупиковой подстанции влияет на напряжение шин только этой подстанции и т. п.

Расчеты, как правило, являются многократными и состоят в подборе параметров различных средств регулирования. Современные программы расчетов режимов позволяют сразу за расчет одного режима ввести режим в так называемую допустимую область, где все параметры режима находятся в дозволенных пределах. Однако в учебных целях следует испробовать поиск допустимого по напряжению режима методом подбора (перебора вариантов).

Стратегия поиска может быть различной, но одной из наиболее эффективных можно считать направленный перебор вариантов, начиная с обеспечения удовлетворительных уровней напряжения в сети с наибольшим номинальным напряжением и затем переходить на следующие более низкие ступени U _ном.

В некоторых узлах можно зафиксировать уровень напряжения, если к нему присоединено компенсирующее устройство. Но при этом следует следить за значением мощности компенсирующего устройства, которое не должно выйти за свои пределы.

Может возникнуть необходимость вернуться снова к регулированию напряжения на ступени с высшим номинальным напряжением и повторить расчеты.

Для выполнения расчетов необходимо составить расчетную схему электрической сети, таблицу напряжений отпаек РПН трансформаторов, автотрансформаторов и линейных регуляторов. На расчетной схеме следует отметить регулируемые элементы (стрелками для РПН, СК и БСК) и надписать их пределы регулирования.

Узловые точки расчетной схемы электрической сети можно разбить на три группы (подмножества):

1) узлы, в которых следует регулировать напряжение (поддерживать U _жел);

2) узлы, напряжение в которых надо контролировать (для таких узлов задаются предельные минимальные и максимальные значения);

3) узлы с неконтролируемыми напряжениями (фиктивные модельные образования).

Указания к выполнению работы

1. Перед началом работы следует подготовить исходные данные, которые были получены в лабораторной работе 2.

2. На расчетной схеме, используемой в работе, имеются все необходимые для расчета режима данные, которые внесены в специальный текстовый файл по правилам, указанным в инструкции к программе для ЭВМ.

3. Расчеты следует начать с получения так называемого базового режима. При этом средства регулирования находятся либо в отключенном состоянии, либо в положении, соответствующем номинальному значению его параметров.

4. Все рассчитанные режимы без исключения должны быть запротоколированы, т. е. их основные параметры записаны в специальную таблицу в соответствующую строку.

Примерный вид формы записи для протоколирования расчетов показан в табл. 4. Вверху таблицы над каждой колонкой с напряжениями шин следует надписать либо желаемый уровень напряжения, либо верхний и нижний пределы.

Узлы с неконтролируемыми напряжениями в таблицу не включаются.

Т а б л и ц а 4

Напряжения в узлах сети при подборе параметров средств регулирования (числовые данные
приведены для примера)

Номер	п/с 500/220/10 кВ	п/с 220/110/35 кВ	Узлы с регулируемыми и контролируемыми U	Примечание (параметры регуляторов)
Реак-торы	РПН-СН	СК	РПН-СН	ЛР
РЕЖИМ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
					38,5	90,8	24,6	194,5	218,8	9,96	507,8	510,6	При номинальных регулировочных ответвлениях
2					38,5	108,5	31,6	224,5	242,6	10,1	511,2	513,6	Крайнее отв. (7-9)
					38,5	115,4	34,0	232,2	252,7	10,8	523,2	524,2	СК 100 Мвар
			55,5		38,5	112,5	33,0	231,1	248,5	10,5	518,2	519,8	Фиксация U 8=10,5 кВ
			55.5		44,28	112,6	38,0	231,4	248,5	10,5	518,2	519,8	Крайнее отв. на ЛР
			55,5	127,72	44,28	118,8	38,0	231,3	248,5	10,5	518,2	519,8	+3 отп. на (3-5)
РЕЖИМ МИНИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
					38,5	38,6	38,6	244,6	250,4	11,8	575,8	557,3	Включены 4 реактора
		236,2	-43		38,5	107,6	32,9	212,9	220,4				6 реакторов и U 8=10 кВ
		236,2	-43	123,4	40,81	109,7	34,9	212,9	220,4		496,5	484,6	+4 отв. на (3-5)

 

Примечания. При подборе параметров средств регулирования были приняты следующие условия и ограничения.

Для узла 3: (115 < U <123) кВ (из результатов лабораторной работы 2).

Для узла 4: (37 < U < 38,5) кВ и U = 35 кВ (задано соответственно в режиме максимальных и минимальных нагрузок).

Для узлов 6 и 7: U < 252 кВ (по условиям работы изоляции ЛЭП).

Для узла 8: U = 10,5 кВ и U = 10 кВ (соответственно в режиме максимальных и минимальных нагрузок).

Для узлов 10 и 11: U < 525 кВ (по условиям работы изоляции ЛЭП).

Исходные данные

1. Принципиальная схема электрической сети.

2. Номинальные напряжения электрической сети.

3. Марки проводов ЛЭП и типы трансформаторов.

4. Типы и параметры устройств регулирования напряжения.

5. Расчетная схема электрической сети.

6. Активные и реактивные мощности нагрузок для режимов максимальных и минимальных нагрузок. Для узла 3 данные берутся из лабораторной работы 2.

7. Напряжение шин питающей подстанции.

Вопросы к защите

1. Средства и методы регулирования напряжения в передающих и системообразующих электрических сетях.

2. Сравнительная характеристика батарей конденсаторов и синхронных компенсаторов как средств регулирования напряжения в электрических сетях.

3. Каким образом влияет на напряжение включение в ЛЭП шунтирующих реакторов? В каких случаях и в каких сетях применяют шунтирующие реакторы?

4. Какие требования предъявляются к уровням напряжения для оборудования электрических сетей сверхвысокого напряжения?

5. Пояснить последовательность выбора параметров средств регулирования напряжения в сети с несколькими ступенями номинальных напряжений.

6. Как осуществляется регулирование напряжения на шинах подстанций с автотрансформаторами и трехобмоточными трансформаторами?

4. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМА
НЕОДНОРОДНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Цель работы

Изучение методов снижения потерь мощности в неоднородной электрической сети.

Задание

Для электрической сети, обладающей свойством неоднородности, в заданном режиме найти оптимальное потокораспределение мощностей и уровни напряжений, соответствующие минимальным потерям мощности.

Общие сведения

Для повышения экономичности работы электрических сетей проводятся различные мероприятия по снижению потерь электроэнергии как на стадии эксплуатации, так и на стадии проектирования. На стадии эксплуатации выполняется оптимизация режимов работы с помощью различных методов, среди которых часто применяется оптимизация установившихся режимов по напряжению и перераспределению потоков мощности в неоднородных замкнутых сетях.

Средствами изменения уровней напряжений в основном являются трансформаторы с регулировочными ответвлениями (РПН) и источники реактивной мощности.

Перераспределение мощности в неоднородных замкнутых сетях также может достигаться трансформаторами с РПН и трансформаторами с продольно-поперечным регулированием, в которых напряжение изменяется не только по величине (модулю), но и по фазе. Включение в контур сети с параметрической неоднородностью БК устраняет неоднородность, но сопряжено с рядом технических трудностей.

Эффективным и практически не требующим вложения дополнительных средств является размыкание контуров электрической сети, что, однако, требует перемещения точки размыкания сети в зависимости от ее режима работы.

Рассмотрим влияние уровней напряжений в сети на потери мощности.

По известной формуле вычисления потерь мощности

видно, что для отдельного элемента сети с сопротивлением R повышение напряжения приводит к снижению потерь мощности. Однако в замкнутых сетях изменение напряжения, предположим, с помощью трансформаторов приводит также к перераспределению потоков мощности. Рассмотрим схему замкнутой электрической сети 220/110 кВ, рис. 8.

Рис. 8. Схема замкнутой электрической сети 220/110 кВ

 

В схеме имеется контур, в который входят трансформаторные подстанции Т1, Т2 и линии электропередачи ЛЭП-110, ЛЭП-220.

Если коэффициенты трансформации в контуре сети (см. рис. 8) одинаковые, то контур имеет уравновешенные коэффициенты трансформации, т. е. произведение коэффициентов трансформации при обходе контура в каком либо направлении равно единице. Здесь под коэффициентом трансформации понимается отношение напряжения регулировочного ответвления стороны трансформатора, на которую осуществляется переход, к напряжению регулировочного ответвления стороны трансформатора, с которой переходят при обходе замкнутого контура. Для схемы на рис. 8 при номинальных напряжениях регулировочных ответвлений 230 и 121 кВ обоих трансформаторов при обходе по часовой стрелке с левого нижнего угла схемы (пп) имеем:

Здесь первое отношение является коэффициентом трансформации для T1: с шин 110 кВ на шины 220 кВ; второе отношение – коэффициент трансформации для T2: с шин 220 кВ на шины 110 кВ.

В относительных единицах эти отношения для обоих трансформаторов равны единице.

Пусть напряжение на шинах 110 кВ трансформатора Т1 поддерживается неизменным (ПП). Изменим регулировочное ответвление на трансформаторе Т1 так, чтобы напряжение на шинах 220 кВ возросло. Это соответствует регулировочному ответвлению меньшему, чем 121 кВ (например, 118,58 кВ). Тогда при обходе контура имеем

Такое рассогласование соответствует введению продольной ЭДС в контур по направлению, совпадающему с соответствующим направлением обхода контура по часовой стрелке, и перераспределению мощности в сети.

В электрических сетях с преобладающим индуктивным сопротивлением для рассматриваемого случая введение продольной ЭДС в наибольшей степени изменяет (в данном случае увеличивает по ЛЭП 220 кВ и уменьшает по ЛЭП 110 кВ) поток реактивной мощности. Введение поперечной составляющей ЭДС, наоборот, в большей степени скажется на потоках активной мощности.

Таким образом, изменение коэффициентов трансформации в замкнутом контуре одновременно меняет напряжения и перераспределяет потоки мощности в ветвях схемы.

Другим эффективным способом снижения потерь мощности является размыкание контуров неоднородной замкнутой сети в точке экономического потокораздела мощности (точке, где потоки мощности по подходящим ветвям направлены встречно друг к другу).

Метод покоординатного спуска

Для поиска оптимальных значений переменных, доставляющих минимум целевой функции, иногда используют метод покоординатного спуска, который относится к методам направленного поиска. Суть этого метода заключается в следующем.

Пусть x ₁ и x ₂ переменные, по которым осуществляется поиск, а f (x ₁, x ₂) – целевая функция, подлежащая оптимизации.

Функция f (x ₁, x ₂) вычисляется каждый раз, когда выбираются следующие значения x ₁ и/или x ₂. Прежде всего, задаются начальными значениями x ₁⁽⁰⁾ и x ₂⁽⁰⁾ и вычисляется значение f (x ₁⁽⁰⁾, x ₂⁽⁰⁾). Изменим x ₁ на величину некоторого шага Δ x ₁⁽¹⁾. Предположим, что мы увеличили x ₁, получим x ₁⁽¹⁾ = x ₁⁽⁰⁾ + Δ x ₁⁽¹⁾. Вычислим f (x ₁⁽¹⁾, x ₂⁽⁰⁾). Если это значение больше, чем f (x ₁⁽⁰⁾, x ₂⁽⁰⁾), то этот шаг бракуется и делается шаг в противоположном направлении x ₁⁽¹⁾ = x ₁⁽⁰⁾ – Δ x ₁⁽¹⁾. Снова вычисляется f (x ₁⁽¹⁾, x ₂⁽⁰⁾). Если оно меньше, чем f (x ₁⁽⁰⁾, x ₂⁽⁰⁾), то, очевидно, следует продолжать движение в данном направлении, уменьшая x ₁ (координату x ₁). Величина шага может при этом меняться. Движение по x ₁ продолжается до тех пор, пока f (x ₁⁽ⁱ⁾, x ₂⁽⁰⁾) не перестанет уменьшаться или x ₁ не достигнет своего предельно допустимого значения.

Затем x ₁ остается неизменным и равным значению, при котором целевая функция достигла наименьшего значения, и начинает меняться x ₂ (координата x ₂) в направлении, соответствующем уменьшению целевой функции. Когда возможности x ₂ будут исчерпаны, вновь переходят к изменению x ₁, а потом опять к изменению x ₂. Так поступают, пока целевая функция продолжает уменьшаться. Процесс поиска прекращается, как только f (x ₁, x ₂) уже невозможно уменьшить с помощью изменения x ₁ и x ₂.

Если координат больше, чем две, то процесс поиска строится так же, но поочередно меняются все имеющиеся переменные.

В задаче поиска минимума потерь мощности такими переменными (координатами) будут напряжения отпаек регулирующих трансформаторов и мощности шин, где производится размыкание замкнутых контуров. Целевой функцией являются суммарные потери мощности в схеме сети.

Указания к выполнению работы

1. В качестве метода оптимизации использовать направленный поиск – метод покоординатного спуска.

2. Вначале определить оптимальные значения коэффициентов трансформации (напряжения отпаек трансформаторов), а затем разомкнуть контур с помощью выключателя В (рис. 8) и определить оптимальное потокораспределение в разомкнутой сети с помощью перераспределения мощности S _н между секциями шин нагрузки: S _н1 и S _н2.

3. Все результаты расчетов по программе расчета установившегося режима рекомендуется сводить в таблицы, по которым можно построить процесс поиска и характерные зависимости (см. табл. 5, 6)

4. Построить процесс пошагового поиска и зависимости потоков мощности по ЛЭП от изменяемых параметров. Процесс поиска лучше строить в координатах «шаги» – «целевая функция» с указанием успешных и неуспешных попыток. Пример процесса поиска дан на рис. 9 и 10.

5. При расчете следует контролировать изменение переменных (координат) и параметров режимов, в частности напряжений, значения которых не должны превышать максимально возможных рабочих значений и удовлетворять условиям регулирования напряжения.

Исходные данные

1. Принципиальная схема электрической сети.

2. Марки проводов ЛЭП и типы трансформаторов.

3. Мощности нагрузки S _н.

4. Напряжение пункта питания.

Рис. 9. Диаграмма поиска оптимальных отпаек трансформаторов Т1 и Т2

 

 

Рис. 10. Диаграмма поиска оптимальной мощности узла 4

Т а б л и ц а 5

Протокол поиска оптимальных значений отпаек РПН трансформаторов 1 и 2 U ₁ = 121 кВ,
P ₄ = 200 МВт, Q ₄ = 120 Мвар; меняются номера отпаек Т ₁ и Т ₂ (N ₁, N ₂); диапазон регулирования ±6

№ п/п	U 2, кВ	U 3, кВ	U 4, кВ	P ­1–4, МВт	Q­ 1–4, МВт	P ­1–2, МВт	Q 1–2, МВт	D P, МВт	D Q – Qc, Мвар	Номера отпаек	Примечания
	219,5	206,7	102,4	111,1	42,6	104,3	99,4	15,5	22,0	(0,0)	Исходный режим
	215,4		100,6	115,2	50,2	101,6	94,0	16,8	24,1	(+1,0)	Неуспешно
	223,8	210,6	104,2	107,0	34,9	107,3	105,3	14,3	20,2	(–1,0)	Успешно
		232,2	114,1	84,6	–8,2	125,8	144,1	10,4	15,9	(–6,0)	Успешно
	242,8	227,5	111,9	89,3		121,5	134,9	10,8	16,0	(–5,0)	Неуспешно
	248,8	233,7	112,9	85,7	–2,7	124,5	135,6	10,2	12,9	(–6,–1)	Успешно
7	252,6		106,5	93,7	28,2	117,8	94,4	11,0	2,6	(–6,–6)	Ограничение на U 2
	251,9	239,6	107,9	91,4	21,5	119,2	102,4	10,6	4,0	(–6,–5)	Неуспешно
	251,1	238,2	109,3	89,8	15,1	120,5	110,6	10,3	5,7	(–6,–4)	Неуспешно
	250,3	236,7	110,5	88,3	8,9	121,9	118,9	10,2	7,8	(–6,–3)	Без изменений
	249,6	235,2	111,8	86,9		123,2	127,2	10,2	10,2	(–6,–2)	Без изменений

 

Т а б л и ц а 6

Протокол поиска оптимальных значений мощностей при разделении схемы по шинам узла 4
(U ₁ = 121 кВ, S ₄ + S ₅ = 200 + j 120 МВ×А); на трансформаторах установлены оптимальные
регулировочные ответвления

№ п/п	U 2, кВ	U 3, кВ	U 4, кВ	U 5, кВ	P ­1–4, МВт	Q­ 1–4, МВт	P ­1–2, МВт	Q 1–2, МВт	D P, МВт	D Q – Qc, Мвар	Мощность S 4, МВ×А	Примечание
	245,8	227,0	121,7	106,7		–7,8	208,0	170,8	8,0	43,1	0 + j 0	Исходный режим
		229,6	119,5	108,4	20,4	–7,1	186,6	156,7	7,0	29,6	20 + j 0	Успешно
	247,6	230,7	118,4	109,1	30,8	6,2	176,0	150,4	6,8	24,4	30 + j 0	Успешно
	248,1	231,8	117,5	109,8	41,5	–5	165,4	144,6	6,9	19,6	40 + j 0	Неуспешно
	249,0	233,5	116,5	111,2	30,9		175,5	134,5	6,3	18,5	30 + j 10	Успешно
	250,4	236,2	114,6	113,3			175,0	119,4	6,1	14,0	30 + j 20	Успешно
	251,8	238,7	112,6	115,2	31,6	25,5	174,6	105,0	6,2	10,5	30 + j 30	Неуспешно

 

Вопросы к защите

1. Какие мероприятия применяют в электрических сетях для снижения потерь активной мощности?

2. Какие существуют способы снижения потерь активной мощности в неоднородных электрических сетях? Какие технические средства при этом используются?

3. На перераспределение потоков какой мощности в большей степени оказывает влияние продольное и поперечное регулирование напряжения в неоднородных замкнутых электрических сетях?

4. Можно ли снизить потери мощности простым отключением линии 110 кВ?

5. При каких условиях потери в неоднородной сети будут минимальными?

6. Какие ограничения следует учитывать при оптимизации режима электрической сети?

7. Пояснить способ поиска оптимального режима неоднородной электрической сети.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лыкин А.В. Электрические системы и сети: Учеб. пособие. – М.: Университетская книга; Логос, 2006.

2. Мельников Н.А., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электрических сетях. – М.: Энергия, 1968.

3. Баркан Я.Д., Орехов Л.А. Автоматизация энергосистем. – М.: Высш. шк., 1981.

 

Приложение 1

Глоссарий

Батарея конденсаторов (БК) – устройство, скомплектованное из конденсаторов и предназначенное для компенсации реактивной мощности индуктивного характера – шунтовые БК, или продольного индуктивного сопротивления линии – устройства продольной компенсации.

График нагрузки – режим потребления мощности, представленный в виде зависимости мощности от времени.

Желаемое напряжение – напряжение, которое требуется обеспечить в точке, где регулируется напряжение.

Зарядная мощность линии – реактивная мощность, обусловленная наличием емкостной проводимости между фазами ЛЭП и между фазами и землей.

Качество электрической энергии – степень соответствия параметров электрической энергии их установленным значениям.

Компенсация реактивной мощности – включение в электрическую сеть устройства, генерирующего или потребляющего реактивную мощность. Такое устройство называется компенсирующим устройством.

Компенсирующее устройство (КУ) – установка, предназначенная для компенсации емкостной или индуктивной составляющей переменного тока (реактивной мощности).

Коэффициент реактивной мощности нагрузки – тангенс угла между векторами напряжения и тока в какой-либо точке сети. Определяется как отношение реактивной и активной мощности tg(φ) = Q / P.

Линейный регулятор (линейный регулировочный трансформатор – ЛР) – регулировочный трансформатор, включаемый в линию, отходящую от трансформаторной подстанции.

Линия электропередачи (ЛЭП) – элемент электрической сети, предназначенный для передачи электроэнергии на расстояние. ЛЭП разделяют на воздушные линии (ВЛ) и кабельные линии (КЛ).

Нагрузка – характеристика потребления энергии. Нагрузка выражается активной и реактивной мощностью или током (токовая на­грузка).

Неоднородная электрическая сеть – сеть, у которой в расчетной схеме продольные ветви имеют разные по величине отношения активных и реактивных сопротивлений. Однородной считается сеть, у которой эти отношения одинаковы для всех продольных ветвей.

Номинальное напряжение – значение напряжения, установленное ГОСТом, на которое рассчитываются элементы электрической сети.

Питающие электрические сети – сети, по которым энергия подводится к подстанции или распределительному пункту.

Понижающая подстанция – электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из понижающих трансформаторов, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений.

Послеаварийный режим – режим, в котором находится электрическая сеть в результате аварии до установления нормального режима (ПУЭ-7).

Потеря напряжения – разность напряжений по концам линии. При комплексном представлении векторов напряжений потеря напряжения – это разность модулей векторов напряжении по концам линии.

Продольное регулирование напряжения – регулирование напряжения трансформатора с изменением или стабилизацией его значения (ГОСТ 16110-82. Трансформаторы силовые. Термины и определения).

Продольно-поперечное регулирование напряжения – регулирование напряжения трансформатора с изменением или стабилизацией его значения и фазы (ГОСТ 16110-82. Трансформаторы силовые. Термины и определения).

Пропускная способность ЛЭП – максимальная активная мощность, которая может быть передана по ЛЭП при заданных условиях работы.

Рабочее напряжение – значение напряжения при нормальном режиме в рассматриваемый момент времени в данной точке электрической сети.

Расчетная схема (схема замещения) – математическая модель замещения элементов электрической сети (линии электропередачи, подстанционное оборудование) ЭЭС с обозначением узлов генерации и нагрузки, объединенных в соответствии с физической последовательностью их соединения в электрической сети. Расчетная схема состоит из узлов и ветвей, описывающих топологию электрической сети, и из параметров (активное и реактивное сопротивления, коэффициенты трансформации и т.п.) элементов электрической сети (регламенты АТС, перечень определений и принятых сокращений).

Регулирование напряжения – изменение в соответствии с заданным законом напряжения на шинах станции или подстанции при помощи специального устройства регулирования.

Регулирование напряжения трансформатора – изменение в соответствии с заданным режимом или стабилизация напряжения одной или более обмоток при помощи специального устройства (ГОСТ 16110-82. Трансформаторы силовые. Термины и определения).

Регулировочная обмотка – отдельно выполненная часть обмотки трансформатора, имеющая ответвления, переключаемые при регулировании напряжения (ГОСТ 16110-82. Трансформаторы силовые. Термины и определения).

Регулировочные ответвления – ответвления на регулировочной обмотке трансформатора.

Регулировочный трансформатор – регулируемый трансформатор, предназначенный для включения в сеть или в силовой трансформаторный агрегат с целью регулирования напряжения сети или агрегата (ГОСТ 16110-82. Трансформаторы силовые. Термины и определения).

Режим максимальных (минимальных) нагрузок – режим работы сети при максимальных (минимальных) значениях мощностей нагрузок.

Синхронный компенсатор (СК) – синхронная электрическая машина, предназначенная для компенсации реактивной мощности как индуктивного, так и емкостного характера.

Системообразующая электрическая сеть – электрическая сеть высших классов напряжения, обеспечивающая необходимые условия надежности и устойчивости энергосистемы как единого объекта.

Средства регулирования напряжения – устройства, предназначенные для регулирования напряжения в электрических сетях.

Сторона высшего (среднего, низшего) напряжения трансформатора – совокупность витков и других токопроводящих частей, присоединенных к зажимам трансформатора, между которыми действует его высшее (среднее или низшее) напряжение.

Уровень напряжения – среднее значение напряжения за рассматриваемый интервал.

Устройство РПН – устройство, помогающее изменять отношение токов и напряжений в трансформаторе, не отключая его от общей энергосистемы.

Холостой ход ЛЭП – режим работы ЛЭП, при котором мощность нагрузки приемного конца линии равна нулю.

Целевая функция (функция цели) – функция, подлежащая минимизации (максимизации) в задаче оптимизации.

Центр питания – распределительное устройство генераторного напряжения электростанции или распределительное устройство вторичного напряжения понизительной подстанции энергосистемы, к которым присоединены распределительные сети данного района (ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения).

Шунтовой реактор (ШР) – катушка индуктивности, предназначенная для компенсации реактивной мощности емкостного характера (зарядной мощности ЛЭП).

 

Приложение 2

Часто возникающие вопросы

Лабораторная работа 1

1. При построении зависимостей напряжения, потерь мощности и других величин от передаваемой мощности по линии необходимо выбрать диапазон изменения активной мощности. Как это сделать? Какие промежуточные значения в этом диапазоне взять для проведения опытов?

Задана мощность режима максимальных нагрузок – это верхнее значение диапазона. Нижнее значение, если оно не оговорено преподавателем, следует взять 40…50 % от мощности режима максимальных нагрузок. Всего следует сделать 4-5 опытов, располагая значения мощности через примерно одинаковый интервал.

2. Какую реактивную мощность нужно задавать при проведении опытов?

Во всех случаях, когда требуется задать значение реактивной мощности, оно определено условиями проведения опытов. Это либо заданное значение коэффициента реактивной мощности, либо выбранное значение мощности компенсации. В режиме холостого хода Q ₂ = 0.

3. В эксперименте с компенсацией реактивной мощности не ясно, какую величину реактивной мощности требуется скомпенсировать.

Компенсация реактивной мощности приводит к снижению передаваемой реактивной мощности по линии. Увеличивая мощность компенсации, мы снижаем эту мощность и разгружаем линию по реактивной мощности. При этом потери активной мощности в линии снижаются. Можно полностью скомпенсировать реактивную мощность в конце линии. В работе следует провести несколько опытов, постепенно уменьшая мощность в конце линии (увеличивая мощность компенсации) до тех пор, пока потери активной мощности в линии не начнут снова возрастать. Минимальные потери активной мощности не всегда соответствуют нулевой мощности в конце линии (полная компенсация). Чтобы заметить это, следует взять точки опытов вблизи минимума потерь чаще, чем в других случаях.

4. Какой диапазон изменения напряжений по концам линии следует взять при построении зависимостей передаваемой мощности от модуля и фазы напряжения?

Напряжение в начале линии во всех опытах берется одним и тем же.

Напряжение в конце может изменяться в допустимых пределах, обусловленных нормальным режимом работы линии. Верхнее значение равно максимально допустимому значению рабочего напряжения линии. Нижнее значение, как правило, берут не ниже –10 % от номинального напряжения.

 

U ном, кВ
U max, кВ	40,5

 

Фаза напряжения в конце линии при передаче активной мощности от начала линии к ее концу почти всегда отрицательна (вектор напряжения в конце отстает от вектора напряжения в начале линии). Диапазон изменения фазы напряжения в конце линии зависит от длины линии. Для коротких линии он менее 10 градусов, для линии в несколько сотен километров он достигает 20…40 градусов и более. Значения фазы напряжения удобно подбирать опытным путем.

Лабораторная работа 2

1. Как подбирать регулировочные ответвления?

Регулировочные ответвления имеют напряжения. Их надо вычислить по заданному типу РПН трансформатора. Так, например, если имеется РПН ±6×1,5 %, то всего имеем 13 ответвлений: 6 в одну сторону (уменьшения), 6 ­– в другую (увеличения) и одно ответвление номинальное. Его напряжение равно номинальному напряжению обмотки трансформатора, в которую включено устройство РПН. Если ном